培训模块三-燃烧和火灾基本知识（四）
培训项目1 燃烧基础知识
2.按燃烧物形态不同分类
按燃烧物形态不同，燃烧分为固体物质燃烧、液体物质燃烧和气体物质燃烧三种类型。
（1）固体物质燃烧
根据固体物质的燃烧特性，其主要有以下四种燃烧方式：
1）阴燃。物质无可见光的缓慢燃烧，通常产生烟气井有温度升 高的现象，称为阴燃。阴燃是在燃烧条件不充分的情况下发生的缓慢燃烧，是固体物质特有的燃烧形式。固体物质能否发生阴燃，主要取决于固体材料自身的理化性质及其所处的外部环境。例如，成捆堆放的纸张、棉、麻以及大堆垛的煤、草、锯末等固体可燃物，在空气不流通、加热温度较低或含水分较高时就会发生阴燃。这种燃烧看不见火苗，可持续数天，不易发现。阴燃和有焰燃烧在一定条件下能相 互转化。如在密闭或通风不良的场所发生火灾，由于燃烧消耗了氧，氧浓度降低，燃烧速度减慢，分解出的气体量减少，火焰逐渐熄灭，此时有焰燃烧可能转为阴燃。但如果改变通风条件，增加供氧量或可燃物中的水分蒸发到一定程度，也可能由阴燃转变为有焰燃烧。火场上的复燃现象和固体阴燃引起的火灾等都是阴燃在一定条件下转化为有焰燃烧的例子。
2）蒸发燃烧。可燃固体受热后升华或熔化后蒸发，随后蒸气与氧气发生的有焰燃烧现象，称为蒸发燃烧。固体的蒸发燃烧是一个熔化、汽化、扩散、燃烧的连续过程，属于有焰的均相燃烧。例如，蜡烛、樟脑、松香、硫黄等物质燃烧就是典型的蒸发燃烧形式。
3）分解燃烧。分子结构复杂的可燃固体，由于受热分解而产生可燃气体后发生的有焰燃烧现象，称为分解燃烧。例如，木材、纸张、棉、麻、毛、丝以及合成高分子的热固性塑料、合成橡胶等物质的燃烧就属于分解燃烧。分解燃烧与蒸发燃烧一样，都属于有焰的均相燃烧，只是可燃气体的来源不同：蒸发燃烧的可燃气体是相变的产物，而分解燃烧的可燃气体来自固体的热分解。
4）表面燃烧。可燃固体的燃烧反应是在其表面直接吸附氧气而发生的燃烧，称为表面燃烧。例如，木炭、焦炭、铁、铜等物质燃烧就属于典型的表面燃烧。这种燃烧方式的特点是：在发生表面燃烧的过程中，固体物质既不熔化或汽化，也不发生分解，只是在其表面直接吸附氧气进行燃烧反应，固体表面呈高温、 炽热、发红、发光而无火焰的状态，空气中的氧不断扩散到固 体高温表面被吸附，进而发生气固非均相反应，反应的产物带着热量从固体表面逸出。表面燃烧呈无火焰的非均相燃烧，因此，有时又称为异相燃烧。
实际上，上述四种燃烧形式的划分不是绝对的，有些可燃固体的燃烧往往包含两种或两种以上的形式。例如，木材及木制品、纸张、棉、麻、化纤织物等可燃性固体，四种燃烧形式往往同时伴随在火灾过程中：阴燃一般发生在火灾的初起阶段；蒸发燃烧和分解燃烧多发生于火灾的发展阶段和猛烈燃烧阶段；表面燃烧通常发生在火灾的熄灭阶段。
（2）液体物质燃烧
根据液体物质的燃烧特性，其燃烧方式主要有以下四种：
1）闪燃
①闪燃的定义。可燃性液体挥发的蒸气与空气混合达到一定浓度后，遇明火发生一闪即灭的燃烧现象，称为闪燃。
②闪燃的形成过程。在一定温度条件下，可燃性液体表面会产生可燃蒸气，这些可燃蒸气与空气混合形成一定浓度的可燃性气体，当其浓度不足以维持持续燃烧时，遇火源能产生一闪即灭的火苗或火光，形成一种瞬间燃烧现象。可燃性液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象，是因为液体在闪燃温度下蒸发的速度较慢，所蒸发出来的蒸气仅能维持一刹那的燃烧，而来不及提供足够的蒸气维持稳定的燃烧，故闪燃一下就熄灭了。闪燃往往是可燃性液体发生着火的先兆，因此，从消防角度来说，发生闪燃就是危险的警告。
③液体的闪点
a.闪点的定义。在规定的试验条件下，可燃性液体表面产 生的蒸气在试验火焰作用下发生闪燃的最低温度，称为闪点，单位为“℃“。
b.闪点的变化规律。闪点与可燃性液体的饱和蒸气压有关，饱和蒸气压越高，闪点越低。同系物液体的闪点具有以下规律：
闪点随其分子量的增加而升高；
闪点随其沸点的增加而升高；
闪点随其密度的增加而升高；
闪点随其蒸气压的降低而升高。
c.闪点在消防上的应用。闪点是可燃性液体性质的主要特征之一，是评定可燃性液体火灾危险性大小的重要参数。闪点越低，火灾危险性就越大；反之，则越小。在一定条件下，当液体的温度高于其闪点时，液体随时有可能被引火源引燃或发生自燃；当液体的温度低于闪点时，液体不会发生闪燃，更不会着火。闪点在消防上的应用体现在以下方面：
一是根据闪点划分可燃性液体的火灾危险性类别。例如，《建筑设计防火规范》）（GB50016）在对生产及储存物品场所的火灾危险性分类时，以闪点作为火灾危险性的特征对其进行了相应分类。即将液体生产及储存场所的火灾危险性分为甲类（闪点<28℃的液体）、乙类（28℃≤闪点<60℃的液体）、丙类（闪点≥60℃的液体）三个类别。再如，《石油库设计规范》 （GB50074）根据闪点将液体分为易燃液体（闪点≥45℃的液体）和可燃液体（闪点<45℃的液体）两种类型。
二是根据闪点间接确定灭火剂的供给强度。例如，《泡沫灭火系统设计规范》（GB50151）在确定非水溶性液体储罐采用固定式、半固定式液上喷射系统时，依据液体闪点所划分的甲类、乙类和丙类液体，明确其对应的泡沫混合液供给强度和连续供给时间不应小于表3-1-11的规定值。
2）蒸发燃烧。蒸发燃烧是指可燃性液体受热后边蒸发边与空气相互扩散混合，遇引火源后发生燃烧，呈现有火焰的气相燃烧形式。可燃性液体在燃烧过程中，并不是液体本身在燃烧，而是液体受热时蒸发出来的液体蒸气被分解、氧化达到燃点而燃烧。因此，液体能否发生燃烧、燃烧速率高低，与液体的蒸气压、闪点、沸点和蒸发速率等密切相关。
3）沸溢燃烧
①沸溢的定义。正在燃烧的油层下的水层因受热沸腾膨胀导致燃烧着的油品喷溅，使燃烧瞬间增大的现象，称为沸溢。
②沸溢的形成过程及其危害。当重质油品燃烧时，这些沸程较宽的重质油品产生热波，在热波向液体深层运动时，由于温度远高于水的沸点，会使油品中的乳化水汽化，大量的蒸汽穿过油层向液面上浮，在向上移动过程中形成油包气的气泡，即油的一部分形成了含有大量蒸汽气泡的泡沫。这种表面包含有油品的气泡，比原来的水体积扩大千倍以上，气泡被油薄膜包围形成大量油泡群，液面上下像开锅一样沸腾，到储罐容纳不下时，油品就会像“跑锅“一样溢出罐外，这就是沸溢形成的过程。一般情况下，油品含水量大，热波移动速度快，沸溢出现早；油品含水量小，热波移动速度惶，沸溢出现就晚。
③沸溢的形成条件：
一是油品为重质油品且黏度较大；
二是油品具有热波的特性；
三是油品含有乳化水。
④沸溢的典型征兆。
一是出现液滴在油罐液面上跳动并发出“啪叽啪叽“的微爆噪声；
二是燃烧出现异常，火焰呈现大幅度的脉动、闪烁；
三是油罐开始出现振动。
4）喷溅燃烧
①喷溅的定义。储罐中含有水垫层的重质油品在燃烧过程中，随着热波温度的逐渐升高，热波向下传播的距离也不断加大。当热波达到水垫层时，水垫层的水变成水蒸气，蒸汽体积迅速膨胀，当形成的蒸汽压力大到足以把水垫层上面的油层抬起时，蒸汽冲破油层将燃烧着的油滴和包油的油汽抛向上空，向四周喷溅燃烧，这种现象称为喷溅燃烧。
②喷溅的形成过程及其危害。研究表明，喷溅发生的时间与油层厚度、热波移动速度及油的燃烧线速度有关，储罐从着火到喷溅的时间与油层厚度成正比，与燃烧的速度和热波传播的速度成反比。油层越薄，燃烧速度、油品温度传递速度越快，越能在着火后较短时间内发生喷溅。而喷溅高度和散落面积与油层厚度、储罐直径有关。发生喷溅时油品与火突然腾空而起，带出的燃油从池火燃烧状态转变为液滴燃烧状态，向外喷出，形成空中燃烧，火柱高达十几米甚至几十米，燃烧强度和危险性随之增加，导致流散液体增多，燃烧面积迅速增大，严重威胁周边建（构）筑物、器材装备及人员的安全。
③喷溅的形成条件：
一是油品属于沸溢性油品；
二是储罐底部含有水垫层；
三是热波头温度高于水的沸点，并与水垫层接触。
④喷溅的典型征兆。
一是油面蠕动、涌涨现象明显，出现油泡沫2-4次；
二是火焰变白且更加发亮，火舌尺寸变大，形似火箭；
三是颜色由浓变淡；
四是罐壁发生剧烈抖动，并伴有强烈的“嘶嘶“声。
【案例3-8】1989年8月12日，某油库5号油罐突然遭到雷击发生火灾，在燃烧了大约4h后，5号罐里的原油随着轻油饱分的蒸发燃烧，形成速度约1.5m/h、温度为150-300℃的热波向油层下部传递，当热波传至油罐底部的水垫层时，罐底部的积水、原油中的乳化水以及灭火时泡沫中的水汽化，使原油产生猛烈沸溢和喷溅，油夹杂火焰浓烟喷向空中高达几十米，撒落四周地面。喷溅的油火点燃了4号油罐顶部的泄漏油气层，引起爆炸。炸飞的4号罐顶混凝土碎块将相邻30m处的1号、2号和3号金属油罐顶部震裂，造成汽油外漏。其间，5号罐连续发生了3次沸溢和喷溅现象，喷溅的油火又先后，点燃了3号、2号和1号油罐的外漏油，引起爆燃， 整个罐区陷入一片火海。失控的外溢原油像火山喷发出的岩浆， 在地面上四处流淌，整个灭火行动共耗时104h。
该起火灾爆炸事故共造成19人死亡、100多人受伤，直接经济损失达3540万元，共烧毁原油约40000t，毁坏民房约4000㎡，道路20000㎡。燃烧的高温、水域的污染、爆炸的冲击波，使近海5200亩虾池和1160亩贻贝养殖场毁坏，2.2万亩滩涂上成亿尾鱼苗死亡，岛四周102km的海岸线受到严重污染。经国务院事故调查组调查认定，该起事故直接原因是油库的非金属油罐本身存在不足，遭到雷电击中引发爆炸。同时认为，该油库设计布局不合理、选材不当、忽视安全防护尤其是缺少避雷针、管理不当造成消防设备失灵延误灭火时机等是造成此事故的深层次原因。
（3）气体物质燃烧
可燃气体的燃烧不像固体、液体物质那样需经熔化、分解、蒸发等变化过程，其在常温常压下就可以任意比例与氧化剂相互扩散混合，完成燃烧反应的准备阶段。当混合气体达到一定浓度后，遇引火源即可发生燃烧或爆炸，因此，气体的燃烧速度大于固体、液体。根据气体物质燃烧过程的控制因素不同，其有以下两种燃烧方式：
1）扩散燃烧。可燃性气体或蒸气与气体氧化剂互相扩散，边混合边燃烧的现象，称为扩散燃烧。例如，天然气井口的井喷燃烧、工业装置及容器破裂口喷出燃烧等均属于扩散燃烧。扩散燃烧的特点是扩散火焰不运动，也不发生回火现象，可燃气体与气体氧化剂的棍合在可燃气体喷口进行。气体扩散多少，就烧掉多少，这类燃烧比较稳定。对于稳定的扩散燃烧，只要控制得好，就不至于造成火灾，一旦发生火灾也较易扑救。
2）预混燃烧。可燃气体或蒸气预先同空气（或氧气）混合，遇引火源产生带有冲击力的燃烧现象，称为预混燃烧。这类燃烧往往造成爆炸，因此，也称爆炸式燃烧或动力燃烧。预混燃烧按照混合程度不同，又分为部分预混燃烧（即可燃气体预先与部分空气或氧气混合的燃烧）和完全预混燃烧（即可燃气体预先与过量空气或氧气混合的燃烧）两种形式。预混燃烧的特点是燃烧反应快，温度高，火焰传播速度快，反应混合气体不断扩散，在可燃混合气体中会产生一个火焰中心，成为热量与化学活性粒子集中源。预混燃烧一般发生在封闭体系或混合气体向周围扩散的速度远小于燃烧速度的敞开体系中。
【案例3-9】2013年11月22日10时25分，某公司输油管道泄漏原油进入市政排水暗渠，原油泄漏后，现场处置人员采用液压破碎锤在暗渠盖板上打孔破碎，产生撞击火花，在形成密闭空间的暗渠内油气积聚遇火花发生爆炸，造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失达75172万元。
四、燃烧产物
1.燃烧产物的定义
由燃烧或热解作用而产生的全部物质，称为燃烧产物。它通常包括燃烧生成的烟气、热量和气体等。
2.燃烧产物的分类
燃烧产物分为完全燃烧产物和不完全燃烧产物两类。
（1）完全燃烧产物
可燃物质在燃烧过程中，如果生成的产物不能再燃烧，则称为完全燃烧，其产物为完全燃烧产物，例如二氧化碳、二氧化硫等。
（2）不完全燃烧产物
可燃物质在燃烧过程中，如果生成的产物还能继续燃烧，则称为不完全燃烧，其产物为不完全燃烧产物，例如一氧化碳、醇类、醚类、醛类等。
3.不同物质的燃烧严物
燃烧产物的数量及成分，随物质的化学组成以及温度、空气（氧）的供给情况等变化而有所不同。
（1）单质的燃烧产物
一般单质在空气中的燃烧产物为该单质元素的氧化物。如碳、氢、硫等燃烧分别生成二氧化碳、水蒸气、二氧化硫，这些产物不能再燃烧，属于完全燃烧产物。
（2）化合物的燃烧产物
一些化合物在空气中燃烧除生成完全燃烧产物外，还会生成不完全燃烧产物。最典型的不完全燃烧产物是一氧化碳，它能进一步燃烧生成二氧化碳。特别是一些高分子化合物，受热后会产生热裂解，生成许多不同类型的有机化合物，并能进一步燃烧。
（3）木材的燃烧产物
木材燃烧一般包含分解燃烧和表面燃烧两种类型。在高湿、低温、贫氧条件下，木材还能发生阴燃。木材的燃烧存在三个比较明显的阶段：
一是干燥准备阶段。当木材接触火源时水分开始蒸发，加热到约110℃时就被干燥并蒸发出极少量的树脂。温度达 到150-200℃时，木材开始分解，产物主要是水蒸气和二氧化碳，为燃烧做好了准备。
二是有焰燃烧阶段，即木材的热分解产物的燃烧。当温度达到200-280℃时，木材开始变色并炭化，分解产物主要是一氧化碳、氢和碳氢化合物，并进行稳定的有焰燃烧，直到木材的有机质组分分解完为止，有焰燃烧才结束。
三是无焰燃烧阶段，即木炭的表面燃烧。
（4）高聚物的燃烧产物
有机高分子化合物（简称高聚物），主要是以石油、天然气、煤为原料制得，例如人们熟知的塑料、橡胶、合成纤维这三大合成有机高分子化合物。不同类型的高聚物在燃烧或分解过程中会产生不同类别的产物：只含碳和氢的高聚物，例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯燃烧时有熔滴，易产生一氧化碳气体；含有氧的高聚物，例如赛璐珞、有机玻璃等燃烧时变软，无熔滴，同样产生一氧化碳气体；含有氮的高聚物，例如三聚氰胺甲醛树脂、尼龙等燃烧时有熔滴，会产生一氧化碳、一氧化氮、氰化氢等有毒气体；含有氯的高聚物，例如聚氯乙烯等燃烧时无熔滴，有炭瘤，并产生氯化氢气体，有毒且溶于水后有腐蚀性。
4.燃烧产物的毒性及其危害
燃烧产物大多是有毒有害气体，例如一氧化碳、氰化氢、二氧化硫等均对人体有不同程度的危害，往往会通过呼吸道侵入或刺激眼结膜、皮肤黏膜使人中毒甚至死亡。据统计，在火灾中死亡的人约75%是由于吸人毒性气体中毒而致死的。一氧化碳是火灾中致死的主要燃烧产物之一，其毒性在于对血液中血红蛋白的高亲和力。建筑物内广泛使用的合成高分子等物质燃烧时，不仅会产生一氧化碳、二氧化碳，而且还会分解出乙醛、氯化氢、氰化氢等有毒气体，给人的生命安全造成更大的。
5.烟气
（1）烟气的定义及成分
烟气是指物质高温分解或燃烧时产生的固体和液体微粒、气体，连同夹带和混入的部分空气形成的气流。
火灾烟气的主要成分有：燃烧和热分解所生成的气体，例如一氧化碳、二氧化碳、氰化氢、氯化氢、硫化氢、乙醛、丙醛、光气、苯、甲苯、氯气、氨气、氮氧化合物等；悬浮在空气中的液体微粒，例如蒸气冷凝而成的均匀分散的焦油类粒子和高沸点物质的凝缩液滴等；固态微粒，例如燃料充分燃烧后残留下来的灰烬和炭黑固体粒子。
（2）烟气的危害性
建（构）筑物发生火灾时，建筑材料及装修材料、室内可燃物等在燃烧时所产生的生成物之一是烟气。不论是固态物质还是液态物质、气态物质在燃烧时，都要消耗空气中大量的氧，并产生大量炽热的烟气。烟气是一种混合物，其含有的各种有毒性气体和固体碳颗粒具有以下危害性：
1）毒害性。火灾中产生的烟气中含有的各种有毒气体，其浓度往往超过人的生理正常所允许的最高浓度，极易造成人员中毒死亡。火灾烟气中常含有氰化氢、卤化氢、光气及醛、醚等多种有毒刺激性气体，使眼睛不能长时间睁开，不能较好地辨别方向，这势必影响逃生能力。
2）窒息性。二氧化碳在空气中的含量过高，会刺激人的呼吸系统，使呼吸加快，引起口腔及喉部肿胀，造成呼吸道阻塞，从而产生窒息。表3-1-14为不同浓度的二氧化碳对人体的影响。例如，河南省某商厦“12·25“特别重大火灾事故，造成309人死亡、7人受伤。事后调查表明，这起火灾的遇难人员全部是因为吸人有毒烟气中毒、窒息而亡。
3）减光性。火灾烟气中存在大量的悬浮固体和液体烟粒子，烟粒子粒径为几微米到几十微米，而可见光波的波长为0.4-0.7μm，即烟粒子的粒径大于可见光的波长，这些烟粒子对可见光是不透明的，对可见光有完全的遮蔽作用。当烟气弥漫时，可见光因受到烟粒子的遮蔽 而大大减弱，能见度大大降低，这就是烟气的减光性。烟气的减光性，会使火场能见距离降低，进而影响人的视线，使人在浓烟中辨不清方向，不易找到起火点和辨别火势发展方向，严重妨碍人员安全疏散和消防人员灭火扑救。
4）高温性。火灾烟气是燃烧或热解的产物，在物质的传递过程中，携带大量的热量离开燃烧区，其温度非常高，火场上烟气往往能达到300-800 ℃，甚至超过多数可燃物质的热分解温度，人在火灾烟气中极易被烫伤。试验表明，短时间内人的皮肤直接接触烟气的安全温度范围不宜超过65℃，接触超过100℃的烟气，不仅会出现虚脱现象且几分钟内就会严重烧伤或烧死。
5）爆炸性。烟气中的不完全燃烧产物，如一氧化碳、氰化氢、硫化氢、氨气、苯、烃类等都是易燃物质，这些物质的爆炸下限都不高，极易与空气形成爆炸性混合气体，使火场有发生爆炸的危险。
6）恐怖性。发生火灾时，烟气和火焰冲出门窗孔洞，浓烟滚滚，烈火熊熊，高温烘烤，使人陷入极度恐惧状态，惊慌失措，失去理智，会给火场人员疏散造成严重混乱局面。
（3）烟气的流动和蔓延
火灾产生的高温烟气的密度比冷空气小，因此，烟气在建筑物内向上升腾，但因受到建筑结构、开口和通风条件等限制，遇到水平楼板或顶棚时，即改为水平方向流动，所以烟气在流动扩散过程中通常呈水平方向和竖直方向流动扩散蔓延，如图3-1-3所示。研究表明，烟气的蔓延速度与火灾燃烧阶段、烟气温度和蔓延方向有关。据测试，水平方向烟气流动扩散速度，在火灾初期为0.1-0.3m/s，在火灾中期为0.5-0.8rn/s；而在竖直方向烟气流动扩散速度可达 1-8m/s。通常，在建筑内部烟气流动扩散一般有三条路线：
第一条路线是着火房间→走廊→楼梯间→上部各楼层→室外；
第二条路线是着火房间→室外；
第三条路线是着火房间→相邻上层房间→室外。
1）着火房间内的烟气流动蔓延。火灾过程中，由于热浮力作用，烟气从火焰区域沿竖直方向上升到达楼板或者顶棚，然后会改变流动方向沿顶棚水平方向流动扩散。由于冷空气混入以及建筑围护构件的阻挡，水平方向流动扩散的烟气温度逐渐下降并向下流动。逐渐冷却的烟气和冷空气流向燃烧区，形成了室内的自然对流，使火越烧越旺。着火房间内顶棚下方逐渐积累形成稳定的烟气层。着火房间内烟气在流动扩散过程中，会出现以下现象：
①烟羽流。火灾时烟气卷吸周围空气所形成的混合烟气流，称为烟羽流。烟羽流按火焰及烟的流动情形，可分为轴对称型烟羽流（见图3-1-4）、阳台溢出型烟羽流、窗口型烟羽流等。在燃烧表面上方附近为火焰区，它分为连续火焰区和间歇火焰区。而火焰区上方为燃烧产物即烟气的羽流区，其流动完全由浮力效应控制，由于浮力作用，烟气流会形成一个热烟气团，在浮力的作用下向上运动，在上升过程中卷吸周围新鲜空气与原有的烟气发生掺混。
②顶棚射流。当烟羽流撞击到房间的顶棚后，沿顶棚水平运动，形成一个较薄的顶棚射流层，称为顶棚射流。由于它的作用，使安装在顶棚上的感烟火灾探测器、感温火灾探测器和洒水喷头感应动作，实现自动报警和喷水灭火。
③烟气层沉降。随着燃烧持续发展，新的烟气不断向上补充，室内烟气层的厚度逐渐增加。在这一阶段，上部烟气的温度逐 渐升高，浓度逐渐增大，如果可燃物充足，且烟气不能充分地从上部排出，烟气层将会一直下降，直到浸没火源。由于烟气层的下降，使得室内的洁净空气减少，如果着火房间的门、窗等开口是敞开的，烟气会沿这些开口排出。因此，发生火灾时，应设法通过打开排烟口等方式，将烟气层限制在一定高度。否则，着火房间烟气层下降到房间开口位置，如门、窗或其他缝隙时，烟气会通过这些开口蔓延扩散到建筑的其他部位。
④火风压。火风压是指建筑物内发生火灾时，在起火 房间内，由于温度上升，气体迅速膨胀，对楼板和四壁形成的压力。火风压的影响主要在起火房间，如果火风压大于进风口的压力，则大量的烟火通过外墙窗口由室外向上蔓延；若火风压等于或小于进风口的压力，则烟火便全部从内部蔓延，当它进入楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等竖井后，会大大增强烟囱效应。
2）走廊的烟气流动蔓延。随着火灾的发展，着火房间上部烟气层会逐渐变厚。如果着火房间设有外窗或专门的排烟口，烟气将从这些开口排至室外。若烟气的生成量很大，致使外窗或专设排烟口来不及排出烟气，烟气层厚度会继续增大。当烟气层厚度增大到超过挡烟垂壁的下端或房门的上缘时，烟气就会沿着水平方向蔓延扩散到走廊。着火房间内烟气向走廊的扩散流动是火灾烟气流动的主要路线。显然，着火房间门、窗不同的开关状态，会在很大程度上影响烟气向走廊扩散的效果。当发生轰燃时，门、窗玻璃破碎或门板破损，火势迅猛发展，烟气生成量大大增加，致使大量烟气从着火房间流出。
3）竖井中的烟气流动蔓延。在高层建筑中，走廊中的烟气除了向其他房间蔓延外，由于受烟囱效应的驱动，还会通过建筑物内的楼梯井、电梯井、管道井等竖井向上流动扩散。所谓的烟囱效应是指在相对封闭的竖向空间内，由于气流对流而使烟气和热气流向上流动的现象。经测试，在烟囱效应的作用下，火灾烟气在竖井中的上升运动十分显著，流动蔓延速度可达6-8m/s，甚至更快。因此，烟囱效应是造成烟气向上蔓延的主要因素。当高层建筑中的楼梯间、电梯井、管道井、电缆井、排气道等各种竖井的防火分隔或封堵处理不当时，就会形同一座高耸的烟囱，强大的抽拔力将使烟火沿着竖井迅速蔓延扩大。
（4）烟气的颜色及嗅味特征
不同物质燃烧，产生烟气的颜色及嗅昧特征各不相同，表3-1-15列举了部分可燃物产生的烟气颜色及嗅味特征。在火场上，消防救援人员可通过识别烟气的这些特征， 为火情侦查、人员疏散与火灾扑救提供参考和依据。
6.火焰、燃烧热和燃烧温度
（1）火焰
1）火焰的定义。火焰俗称火苗，是指发光的气相燃烧区域。火焰是可燃物在气相状态下发生燃烧的外部表现。
2）火焰的构成。对于固体和液体可燃物而言，火焰由焰心、内焰、外焰三部分构成。焰心是指最内层亮度较暗的圆锥体部分，由可燃物受热蒸发或分解产生的气态可燃物构成。由于内层氧气浓度较低，所以燃烧不完全，温度较低。内焰是指包围在焰心外部较明亮的圆锥体部分。内焰中气态可燃物进一步分解，因氧气供应不足，燃烧不是很完全，但温度较焰心高，亮度也比焰心强。外焰是指包围在内焰外面亮度较暗的圆锥体。外焰中，氧气供给充足，因此燃烧完全，燃烧温度最高。由于外焰燃烧的往往是一氧化碳和氢气，炽热的碳粒很少，因此，外焰几乎没有光亮。对于气体可燃物而言，其燃烧形成的火焰只有内焰和外焰两个区域，而没有焰心区域，这是由于气体的燃烧一般无相变过程。
3）火焰的特征。
火焰具有以下基本特征：
①火焰具有放热性。由于燃烧反应伴有大量的热释放，所以火焰区的气体会被加热到很高的温度（一般大于1200K）。火焰区的热能主要通过辐射、传导和对流方式向周围环境释放。火焰温度越高，辐射强度越高，对周围可燃物和人员的威胁就越大。
②火焰具有颜色和发光性。火焰的颜色取决于燃烧物质的化学成分和助燃物的供应强度。大部分物质燃烧时火焰是橙红色的，硫黄燃烧的火焰是蓝色的，磷和钠燃烧的火焰是黄色的。此外，火焰的颜色还与燃烧温度有关，燃烧温度越高，火焰就越明亮，颜色越接近蓝白色。火焰有显光（光亮）和不显光（或发蓝光）两种类型，而显光火焰又分为有熏烟和无熏烟两种。含氧量达到50%以上的可燃物燃烧时，火焰几乎无光。含氧量在50%以下的可燃物燃烧时，发出显光（光亮或发黄光）火焰。如果燃烧物的含碳量达到60%以上，火焰则发出显光，而且带有大量黑烟。
③火焰具有电离特性。一般在碳氢化合物燃料和空气的燃烧火焰中，气体具有较高的电离度。
④火焰具有自行传播的特征。火焰一旦形成，就不断地向相邻未燃气体传播，直到整个反应系统反应终止。因此，根据火焰大小与流动方向，可以判定其燃烧速度和火势蔓延方向。
（2）燃烧热
燃烧热是指在25℃、101kPa时，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物所放出的热量。燃烧热值越高的物质燃烧时火势越猛，温度越高，辐射出的热量也越多。物质燃烧时，都能放出热量。这些热量被消耗于加热燃烧产物，并向周围扩散。可燃物质的发热量取决于物质的化学组成和温度。
（3）燃烧温度
燃烧温度是指燃烧产物被加热的温度。不同可燃物质在同样条件下燃烧时，燃烧速度快的比燃烧速度慢的燃烧温度高。在同样大小的火焰下，燃烧温度越高，向周围辐射出的热量就越多，火灾蔓延的速度就越快。
